太赫兹光谱诊断等离子体电子密度实验及模拟

作者：赵亚锐; 崔紫宵; 吴鼎; 冯春雷; 丁洪斌^*

来源：太赫兹科学与电子信息学报, 2022, 20(08): 804-809.

• 太赫兹时域光谱技术
• 等离子体诊断
• 电子密度
• 数值计算

近年来，太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)被用于多种等离子体源的电子密度诊断研究中，但其可靠性程度评估工作开展较少，亟需补齐相应研究。本文将THz-TDS用于诊断电感耦合等离子体源(ICP)的电子密度，ICP驱动频率为13.56 MHz，功率为250～400 W，工作介质为氩气，气压为30～99 Pa。诊断结果显示电子密度随输入功率和气压单调递增，电子密度范围为1013～1014cm-3。同时，利用COMSOL Multiphysics构建漂移扩散模型对该条件下等离子体电子密度进行数值计算研究。结果显示：实验测量与数值计算的电子密度值定量吻合较好，且两者随气压变化趋势一致。证实了THz-TDS应用到等离子体诊断领域中具有可靠性高、稳定性好等优异特性，具有非常广阔的发展潜力。

• 单位
  大连理工大学